4.3 牛顿第二定律 导学案 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第四章 运动和力的关系 第三节 牛顿第二定律 [学习任务]　 任务1：初步体会a与F、m关系． 任务2：牛顿第二定律的理解． 任务3：用牛顿第二定律解决简单问题． 梳理教材 一、牛顿第二定律的表达式 (1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成 ，跟它的质量成 ，加速度的方向跟作用力的方向 。 (2)表达式：F＝ ，其中k是比例系数。 二、力的单位 (1)力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为 。 (2)“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力就是1 N，即1 N＝1 。 (3)国际单位制中牛顿第二定律的表达式：F＝ 。 预习检测 例1：(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的(　　) A．由F＝ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比 B．由m＝可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比 C．由a＝可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比 D．由m＝可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出 例2：下列说法正确的是 (　　) A．由牛顿第二定律知，加速度大的物体，所受的合外力一定大 B．物体的加速度大，说明它的质量一定小 C．任何情况下，物体的加速度大，速度变化量一定大 D．a与Δv及Δt无关，但可以用Δv和Δt的比值来计算加速度a的大小 例3：如图所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端靠着处于自然状态的弹簧。现对物体作用一水平恒力，在弹簧被压缩到最短的这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是 (　　) A．速度增大，加速度增大 B．速度增大，加速度减小 C．速度先增大后减小，加速度先减小后增大 D．速度先增大后减小，加速度先增大后减小 例4： 质量为m的木块，以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如图所示，求： (1)木块向上滑动时的加速度。 (2)若此木块滑到斜面的最大高度后，能沿斜面下滑，下滑时的加速度大小。 点拨： 随堂自测 1．由牛顿第二定律F＝ma可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为 (　　) A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到 C．推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值 D．桌子所受的合力为零，加速度为零 2.(多选)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是(　　) A.静止在水平面上的物体支持力产生的加速度大小为g，方向竖直向上 B．加速度与合外力是同时产生、同时变化、同时消失的 C．加速度的方向总与合外力方向相同，与速度的方向可能垂直 D．物体所受合外力为零时，一定处于静止状态 3.在行车过程中，遇到紧急刹车，乘客可能受到伤害。为此人们设计了如图所示的安全带以尽可能地减轻猛烈碰撞。假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量70 kg的乘客的加速度大小约为6 m/s2，此时安全带对乘客的作用力最接近（　　） A. 100 N B. 400 N C. 800 N D. 1 000 N 4.如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度a变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是 (　　) A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体不动 B．图中A点值等于物体的重力值 C．物体向上运动的加速度和力F成正比 D．图线延长线和纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度 5.（多选）如图所示，在光滑斜面上，有一轻质弹簧的一端固定在斜面上，有一物体A沿着斜面下滑，当物体A刚接触弹簧的一瞬间到弹簧压缩到最低点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A.物体的加速度将逐渐增大 B.物体的加速度将先减小后增大 C.物体的速度将逐渐减小 D.物体的速度将先增大后减小 6.如图，静止在水平地面上的物体质量m＝20 kg，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，物体开始沿水平地面运动．若拉力F＝100 N，物体与地面的动摩擦因数为0.2，g取10 m/s2，求： (1)把物体看作质点，作出其受力示意图； (2)地面对物体的支持力； (3)物体运动的加速度的大小．(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6) 学科网（北京）股份有限公司 $$